穆总结 李根生 臧传贞 马军

(1.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室 2. 中国石油大学(北京)克拉玛依校区油气资源与探测国家重点实验室 3. 中国石油新疆油田分公司 4.中国石油西部钻探工程公司)

0 引 言

钻井提速是钻探行业的永恒主题，并已成为油田高效开发和降本增效的重要技术手段[1-3]。随着非常规油气资源开发的不断深入，水平井已成为开发页岩油气的主要井型，水平井段也在不断延伸。如我国已在西南油气田和新疆油田等非常规油气开发过程中钻成了3 000 m及以上水平段[4-6]，且水平段长度还在延伸。在长水平井钻井过程中，如何提高机械钻速已成为业内人士亟待解决的关键技术问题。

在水平井钻井过程中，井底钻柱因受重力作用与下井壁接触，产生较大的摩擦阻力，导致钻压无法有效传递，即形成托压现象。特别是在定向造斜段与长水平段钻进过程中，由于需要对井斜进行调整而频繁采用滑动钻进，托压现象更为明显。托压现象导致机械钻速降低、井身质量难以保证，甚至造成严重的井下事故[7]。因此，托压现象已成为制约水平段钻井提速和井眼延伸的重要技术因素。为了减少或消除托压现象，需要频繁地进行短起下钻作业，修复井壁以及防止井下卡钻风险，严重影响钻井工期，同时导致钻井成本大幅增加。因此，高摩阻引起的托压现象已成为制约水平井钻井提速以及井眼延伸的技术难题[3]。

减小钻柱与井壁之间的摩擦因数是减少托压现象的重要手段。……